package sort.advanced_sort;

public class Demo3_QuickSort {
    /**
     * 单边循环法的快速排序
     *
     * @param arr 待排序数组
     * @param lo  开始下标
     * @param hi  结束下标
     */
    public void quickSort(int[] arr, int lo, int hi) {
        if (lo >= hi) {
            return;
        }
        int pivotIndex = partition(arr, lo, hi);
        quickSort(arr, lo, pivotIndex - 1);
        quickSort(arr, pivotIndex + 1, hi);
    }

    /**
     * @return 返回基准元素的下标，作为新的分治区间
     * <p>
     * 首先选定数组的第一个元素作为基准元素pivot
     * 设置一个mark指针，指向数组的开始位置，mark指针表示：小于基准元素的区域边界。
     * <p>
     * 从基准元素的下一个位置开始遍历
     * <p>
     * 通过比较 + 交换， 来更新 小于区域的边界。
     * <p>
     * 最后交换mark和pivot，就将数组分成了    pivot左边 <= pivot ;         pivot右边 > pivot
     * (详细过程看笔记）
     */
    public int partition(int[] arr, int lo, int hi) {
        //选择第一个元素作为"基准元素"
        int pivot = arr[lo];
        int mark = lo;

        //从基准元素的下一个位置开始遍历
        for (int i = lo + 1; i <= hi; i++) {
            //比基准元素小， 就要扩大 小于区域的范围了
            if (arr[i] < pivot) {
                mark++;
                swap(arr, mark, i);
            }
        }
        //结束时，交换pivot 和 mark
        arr[lo] = arr[mark];
        arr[mark] = pivot;
        return mark;
    }

    public void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }
}
